摘要：针对轴流叶轮在污水固液两相流介质中的磨损问题,该文设计了不同后掠式叶轮结构方案进行优化设计,分别对后掠角度为40°、65°、90°的后掠叶片和原型叶片进行固液两相流数值模拟和试验对比,并分析了不同后掠方案叶轮内固体颗粒的分布特性。数值模拟结果表明,随着后掠角度的增加,叶片压力面固相体积分数会逐渐减少,而叶片吸力面上固相体积分数会先增加后减小,叶轮内固相的径向流动越明显并且叶片后掠角度越大,固相就越难与叶片压力面接触,而越易与叶片吸力面接触;颗粒直径越大,后掠叶片压力面上固相体积分数越大,而叶片吸力面进口边靠近轮毂处的固相体积分数增加;颗粒浓度越大,后掠叶片压力面上固相体积分数减少,叶片吸力面上固相体积分数增加。当优化后的后掠叶片角为90°时,该叶片结构优化了固体颗粒的分布,可大幅降低叶片轮缘处的磨损,提高了轴流叶轮在污水介质中的使用寿命和运行可靠性。

摘要：为探索旋流泵输送固液两相流特性,通过分析将泵内部阻力能耗分为机械和流动损失两部分,阐明机械效率ηm和流动效率ηf经验计算公式。介绍了32WB8—12型旋流泵水力设计结构参数。制定了粮食作物两相流输送试验方案,并在样机上完成输送清水及菜籽、小麦和黄豆两相流外特性试验,得出泵流量-扬程(qv—H)、流量-轴功率(qv—P)、流量-效率(qv—η)和流量-汽蚀余量(qv—NPSHc)性能曲线变化规律。试验结果表明:输送球状菜籽泵效率高于清水和另外两种介质;输送两相流介质抗汽蚀性能低于清水;颗粒浓度不变时,泵的扬程和效率随粒径的增加均有所降低;输送菜籽球体规则形状颗粒介质泵效率高于输送不规则形状颗粒两相流;从颗粒与液流之间直线和旋转相对滑移运动的相对性原理入手,综合考虑介质粒径大小和形状及所受惯性力、摩擦力和浮力对流场影响的特点,解释了外特性与内部流动之间定性的因果关系;证明旋流泵内部两相流动符合畸变速度原理。该研究可为建立旋流泵内部液固两相流动模型提供参考。

摘要：管道结构中存在变径或开孔,输送介质不可避免会引起管道振动。为准确模拟固液两相流在变径及T型管道内流动所诱发的振动情况,搭建了实验装置,设计了实验流程和实验工况。针对管道的变径和开孔特点,将管道简化成缩径管及T型管进行有限元数值模拟分析,对缩径管及T型管的实验测试数据和数值模拟结果进行拟合处理,得到了固体颗粒比例、出口流量对变径及T型管道振动的影响规律。可为固液两相流在变径及T型管道内诱发的振动分析提供技术支持。

摘要：根据对黄河两岸扬水站使用的双吸式离心泵的大量调查，针对普遍存在的泵效率 低和磨损严重的事实，按固液两相流理论设计了与６ｓｈ－９双吸泵体相匹配的叶轮，利 用６ｓｈ－９泵的泵体，组装成６ＸＹＰ２泵，并对６ｓｈ－９和６ＸＹＰ２泵进行了全面的性能 实验。依据实验结果，系统地总结了在不同含砂量下泵的性能变化规律，并对双吸式离 心泵固液两相流设计理论进行了探讨研究，得到了一些初步的结论。

摘要：自坐封式截断阀应用在所有石油化工管道上,实现安全坐封,保护管道安全。基于固液两相流对自坐封式截断阀的坐封过程进行有限元仿真,对阀芯的四种工况进行理论分析与数值模拟,得出相应流场流线图、速度图,以及阀芯、阀芯底座的应力云图、变形云图。由结果可知,自坐封式截断阀的工作状态下,阀芯的接触表面存在严重的集中应力场,应力场的最大应力不超过16500 MPa(微小局部),最大变形量不超过0.055 mm;阀芯底座最大应力不超过654.47 MPa(微小局部),最大变形量不超过0.080mm,引起接触表面轻微变形,影响阀门使用寿命。研究结果对截断阀阀芯结构优化改进提供相应的理论支撑。

摘要：以螺旋离心泵为对象,以fluent软件为工具,利用标准k-ε数学模型对其内部三维流动进行数值模拟.计算清水和不同颗粒直径、不同体积分数的含沙水在螺旋离心泵内的液固两相流场,分析颗粒直径、体积分数、速度、压力等流动参数在泵内的分布规律及其相互影响.研究结果表明,按照颗粒的粒径范围和体积分数来设计叶片型线,可以减小叶片磨损,提高叶轮的使用寿命.

摘要：通过全因子试验设计并结合欧拉-欧拉多相流模型对碱液循环泵进行全流场固液两相流动数值模拟,对含不同颗粒直径(0.2,0.6,1.0 mm)、不同颗粒体积分数(5%,15%,25%)和不同颗粒密度(2400,2800,3200 kg/m^(3))时碱液循环泵的外特性数值解进行定量分析.结果表明:颗粒体积分数以及颗粒体积分数与颗粒密度的交互作用对碱液循环泵外特性影响较大;颗粒直径与颗粒密度作为与颗粒质量相关的量,对流场的作用也较为相似.建立了不同颗粒属性与碱液循环泵外特性相关的数学模型,并对碱液循环泵输送含有固相颗粒介质的外特性进行定量数值预测,为碱液循环泵的水力设计提供了理论参考.

摘要：对水力机械中转轮叶片的磨蚀进行了简略的分析,并运用水力机械固液两相流动理论,探讨了含砂水中水力机械转轮叶片的设计方法,在一小电站的应用取得了较满意的效果,该文仅适用于稀疏颗粒的精形。

摘要：针对陆地用离心泵不能满足1 000 m深海矿浆提升要求,设计了一种高性能新型两级矿浆泵。选取叶轮和空间导叶为研究对象,采用三维雷诺时均N-S方程和修正的RNGκ-ε湍流模型,采取压力-速度隐式修正SIMPLEC算法,对两级矿浆泵内部湍流进行数值模拟,分析固液流场的分布规律,预测工作性能。结果表明:不同流量工况下,同一圆柱半径上,叶轮叶片压力面上的压力大于吸力面上的压力。流量越大,叶轮流道入口处速度越小,叶轮对固液流体的加速作用越弱,叶轮流道出口处的速度也越小。流量越大,空间导叶出口和入口处固液流体的速度差越小,空间导叶的转能效果越差,导致后流道出口处的压力越低,扬程越小,设备性能下降。但矿浆泵的效率随着流量的增加迅速增大,1 000 m矿浆泵的最佳流量工作范围为500 m3/h^600 m3/h。

摘要：分别采用Euler-Euler和Euler-Lagrange两相流模型对离心式纸浆泵进行了数值模拟,考虑叶轮间隙流动,预测了泵的磨损特性.欧拉方法采用Particle两相流模型,壁面的磨损程度与固相体积分数和滑移速度相关.拉格朗日模型采用Finnie磨损预估模型.开式叶轮纸浆泵多个流量工况的计算结果显示,欧拉方法预测的叶片和前盖板在设计流量下磨损严重,压水室在小流量工况时磨损严重.拉格朗日方法显示叶片和前盖板的磨损最严重,磨损率随流量增加先增大后减小,压水室和后盖板的磨损率逐渐减小.2种模型预测的叶轮与前盖板磨损严重的现象与实际吻合;拉格朗日模型可定量分析磨损部位和磨损程度等特性.本研究为纸浆泵的两相流数值模拟和磨损特性研究提供了一定参考.